H üpoksilis-isheemilise aju kahjustuse põhilised mustrid vastsündinutel: Muutused MRT-s.

Valentin Ravin, II a. radioloogia resident, ITK Juhendaja: Dr. A. Nurmiste, DK/SA PERH

HIE –

hüpoksilis-isheemiline entsefalopaatia

HIE

– on asfüksia toimel tekkiv kliiniline sündroom tunnuseid.

, mille puhul võetakse aluseks vastsündinu terviseseisundi teatud HIE raskuse astmed Teadvus Kerge (I) erutatud • • • • • HIE : Neonataalse distress sündroomi tunnused Kaasneb enamasti bradükardia ja hüpotensioon Apgar hinne <7 punkti 5’ eluminutil Metaboolne atsidoos (vere pH<7) Neuroloogilised nähud 24h jooksul

Sarnat skaala (1976)

: Teadvuse seisund Lihastoonus Reflektoorne tegevus Krampide esinemine Vegetatiivse NS tegevus ( S üdametegevus, pupilli reaktsioon valgusele, naha jume jne ) Lihastoonus KPR Müokloonus Imemisrefleks Moro refleks Pupill Südame tegevus Hingamine Krambid normaalne elavnenud esineb aktiivne sageli spontaanne Laiem norm/ tahhükardia regulaarne ei esine Keskmine (II) somnolentne  , hüpotoonia elavnenud esineb nõrk osaline kitsas bradükardia varieeruv sageli (tüüpilised) Raske (III) kooma atoonia nõrgenenud puudub puudub puudub muutuv bradükardia apnoe pole tüüpilised

•

H üpoksilis-isheemilise ajukahjustuse patofüsioloogia

Arteriaalne hüpotensioon ja CBF langus • Rakumembraanide depolarisatsioon ja funktsiooni kadu • Veresoonte autonoomse regulatsiooni häire • Atsidoos, põletikuline vastus, erutavad mediaatorid vabanevad (toime Glu AMPA, NMDA rets. kaudu) • Vabad radikaalid, Ca 2+ tõus, lipiidide peroksüdatsioon, NO tõus • Sekundaarne hüperperfusioon

– Hüpoksia – Trauma

HIE

– Metaboolne haigus

versus

“neonataalne entsefalopaatia”. HIE epidemioloogia

• Neonataalne entsefalopaatia põhjused: – Infektsioon (ante- ja perinataalne) – Kaassündinud patoloogia (nt. arenguanomaalia) • HIE epidemioloogia: • Esinemssagedus 1-6 (2-9):1000 vastsündinute kohta • Ajalised: • HIE on neonataalse suremuse põhjuseks 20% juhtdest ajalistel • >90% lastest neuroloogilise defitsiidiga ja/(või) vaimse arengu mahajäämusega 25 30% püsiva neuroloogilise defitsiidiga (PCI) Enneaegsed: • Tekib 5-10%-l <32 nädalat sündinud imikutest • 20% <28 nädalat sündinud imikutest tekib PCI • Enneaegsus on ~50% PCI teke põhjus

Aparatuurist...

• Neonataalne pea mähis diameetriga 17 cm, mis on pandud laua keskossa. Täiskasvanute mähis oma tavakohal. Väiksema diameetriga mähis võimaldab kõrgemat SNR-i.

H üpoksilis-isheemilise ajukahjustuse mustreid tingivad põhitegurid. I

• Kahjustava faktori toime intensiivsus ja kestvus:

Äge/alaäge/krooniline

• • Aju küpsemine: Neuronaalne migratsioon Ajukäärude areng (“sulcation”) 34 nädalal kõik primaarsed ja enamik sekundaarseid vagusid olemas • Müelinisatsiooni kulg – – Posterioorselt anteriorsele – Ventraalselt dorsaalsele – Tsentraalselt perifeersele • Verevarustuse tüüpi muutus (piiriks ~37 gestatsiooni nädal) Neuronaalse migratsiooni kulg. (a). T2 aksiaal.

29 näd. vanune vastsündinu. Madala signaaliga lineaarne struktuur (noolega) - germinaalmatriks. (b). T2 aksiaal.

29 nädalat vana vastsündinu.

Kõrgema ja madalama signaaliga jooned (valgeaine kihiline ehitus) PO-alal (valged nooled). Nn. “frontal caps” külgvatsakeste F sarvede ümber (mustad nooled).

H üpoksilis-isheemilise ajukahjustuse mustreid tingivad põhitegurid II.

Normaalne müelinisatsioon.(a, b) T1 aksiaal. 28. nädalat vana vastsündinul müeliniseerunud ajutüve dorsaalosa (a; nooled) and subtalaamilised tuumad (b; nooled). (c).T1 aksiaal . 38. nädal. vastsündinul müeliniseerunud capsula interna tagumine säär (PLIC) - normileid.

H üpoksilis-isheemilise ajukahjustuse mustreid tingivad põhitegurid III.

Ajukäärude formeerumine . Ülemine rida: T2 'aalne (vasak), midsagitaal ja aksiaal (parem) 25. näd. vana vastsündinu.

Sulcus parieto-occipitalis (valge nool) ja rudimentaarne sulcus centralis (must nool), sulcus temporalis superior puudub.

Alumine rida: T2 Parasagitaalne (vasak), midsagitaal ja aksiaal (parem) 29.näd.vana vastsündinu .

Śulcus temporalis superior (nool). Sulcus parieto-occipitalis (valge nool). Sulcus centralis (mustad nooled).

HIE-st tingitud aju kahjustuse põhilised mustrid vastsündinutel. Vanus

VS

verevarustus

Enneaegsetel

vastsündinutel verevarustus toimub

perifeerselt tsentaalsele

Enneaegne Ajaline • Periventrikulaarse valgeaine ja periventrikulaarse hallaine kahjustus

Ajalistel

vastsündinutel (aju küpsemise tulemusena) verevarustuse tüüp muutub: Varevarustus toimub

tsentraalselt perifeersele

>>> Kahjustus tekib perifeersemal: • Subkortikaalse valgeaine ja parasagittaalsel kortikaalse hallaine kahjustus “ventriculopetal vascular pattern ” “ventricuofugal vascular pattern ”

Ajuareterite verevarustuse basseinid

Verevarustuse basseinide piirid ajukoores parasagitaalsel Basseinide piiripealne parenhüüm: ACA ja MCA vahel MCA ja PCA vahel Need piirkonnad on ohustatud isheemiast hüpoperfusiooni korral

H üpoksilis-isheemiline ajukahjustus

Ajukahjustus Enneaegne vastsündinu (<36 37 näd) ajaline vastsündinu (>36 37 näd) Äge isheemiline ajukahjustus Krooniline isheemiline ajukahjustus Äge isheemiline ajukahjustus Krooniline isheemiline ajukahjustus

Äge h üpoksilis-isheemiline ajukahjustus enneaegsetel vastsündinutel. (I)

• Kahjustuse lok-on: – Taalamused, väikeaju ja vermise eesosa (25%), basaaltuumad, hüpokampused, püramidaaltraktid Ulatuslik parempoolne priventrikulaarne infarkt ja periventrikulaarse valgeaine kahjustus 29.

näd. vanusel vastsündinul. IVH – IV aste. • Süvahallaine, keskaju- ja ajutüve struktuurid enneaegsel: – On “küpsemad” – On kõrgema metaboolse aktiivsusega • Sageli (~50%) kaasneb IVH • Väjkeaju kahjustus - raskema prognoosi tunnus T2 aksiaal. 25. gest. näd. sündinud VLBW vastsündindu ägeda hüpoksis-isheemilise ajukahjustusega (äge hüpoksia). (a). Patoloogiline signaali tõus taalamustes and putamenites. (b). Hemorraagilised kolded tserebellumis.

Laps suri ära.

Äge h üpoksilis-isheemiline ajukahjustus enneaegsetel vastsündinutel. IVH.

Esineb 5-8% VLBW beebidest – Unilateraalne – Hemorraagiline – Kolmnurkse kujuga Isheemia >>> reperfusioon >> vereleke ebaküpsetest veresoontest Lok on : “ caudothalamic groove ”, Verevalum tserebellumis 25% VLBW-st

Krooniline/äge ajukahjustus h üpoksilis-isheemiline enneaegsetel vastsündinutel. (II) J. Volpe, 2009 Enneaegne, 26 näd.sündinud vastsündinu. T2 FSE sekvents. Sagittaalvaade. Madala signaaliga alad - hemorraagiline infarkt periventrikulaarsel ja F-l valgeaines . Patol. signaal esineb ka süvahallaines (lühike nool) – isheemilise kahjustuse piirkond.

Enneaegne, 26 näd.sündinud vastsündinu. T2 FSE sekvents. Hüpointensiivse signaaliga alad paremal periventrikulaarsel – hemorraagia germinaalmaatriksisse

Krooniline h üpoksilis-isheemiline ajukahjustus vastsündinutel.

• PVL ( periventricular leukomalacia ) – HIEst tingitud periventrikulaarse valgeaine nekroos – 40% juhtudest tekib <33 nädalat sündinud (VLBW) vastsündinutel • Ebaküpse oligodendrogliia kahjustus “watershed area”-tes • >50% PVL-ga ja III-IV IVH-ga imikutel tekib PCI -PVL

(mittetsüstiline) või fokaalne (tsüstiline) on difuusne

– Külgvatsakeste F-sarvede ümber – Trigonumi piirkonnas (sh. corona radiata’s) – T-sarvede ümber (acoustic radiation)

enneaegsetel PVL I

De Vries et al, 1992

Krooniline ajukahjustus h üpoksilis-isheemiline enneaegsetel vastsündinutel.

• • • • UH :

PVL II.

Hüperehogeenne signaal PV-alal, Normaalse ehho-signaali kadu Tsüstid periventrikulaarsel (O)FP-l Ventrikulomegaalia • • • • • • • • MRI : Ajuturse, DWI – dif. restriktsioon T1 hüper-;T2 hüper. signaal Tsüstide suurus 2-4 mm Tsüstid tekivad 2-6 nädalaga Ajuvatsakeste piir ebatasane Ventrikulomegaalia Ajukoe mahu vähenemine Glioos (a). DW aksiaal. Periventrikulaarse valgeaine kahjustus (tsütotoksiline turse) enneaegsel.

(b). DW aksiaal . Ajaline vastsündinu. Kahjustus rolandi lise kääru ümber ja parasagitaase valgeaine tagumises osas (nooled).

Krooniline ajukahjustus h üpoksilis-isheemiline enneaegsetel vastsündinutel. PVL III.

• • (a).T1 aksiaal. Enneaegne, 30 nädalat vana vastsündinu. Multifokaalsed bilateraalsed T1 hüperintensiivse signaaliga alad periventrikulaarsel.

(b). Sama patsient. Multifokaalsed bilateraalsed diffusiooni restriktsiooni alad periventrikulaarsel. T1 sagitaal. Kroonilise PVL lõpp staadium. Enneaegsena sündinud vanal 9.a vanal lapsel. Corpus collosum’i õhenemine (mahu vähenemine) – muutus iseloomulik lastele, kellel on anamneesis periventrikulaarne leukomalaatsia (nooled).

HIE enneaegsetel vastsündinutel.

•

Diffuse excessive high signal intensity

– tavalisest intensiivsem signaal T1-s ja T2-s periventrikulaarses valgeaines

DEHSI

• Esineb 65-75% enneaegsetest vastsündinutel kui nad jõuavad gestatsiooni vanusesse 39-41 nädalat • Lok-on : periventrikulaarne valgeaine • Aju küpsemise käigus signaali muutus kaob ära.

• Tähendus ebaselge: – Valgeaine difuusse kahjustuse vorm – Korreleerub madalamate neuropsühholoogilise arengu näitajatega 18 kuu vanuses Diffuse excessive high signal intensity (DEHSI). Enneaegne vastsündinu, sündinud 26 nädala vanuses. MR T2 “at term”. Nähtav ülemääraselt intensiivne signaal periventrikulaarses valgeaines

PVL tagajärjed

• • PVL, krooniline staadium. (a). 4 a. laps PVL anamneesis. Koronaarne FLAIR. Ebaregulaarsed ajuvatsakeste kontuurid ja ventrikulomegaalia. Valgeaine mahu vähenemine, glioos.

PVL, krooniline staadium. (b). 5 a. laps PVL kahjustus. Valgeaine mahu vähenemine.

HIE ajalistel Äge vastsündinutel.

ajukahjustus. BGT muster I

Basal ganglia-thalamus (BGT) = ' acute near total asphyxia '

muster

Kahjustus valdavalt basaaltuumades:

–

taalamused bilateraalsel

– – sensorimotoorne korteks (

putamenid tagumistes osades

"perirolandic cortex“) Sageli kahustatud ka – hippocampused – kortikospinaaltraktid – ajutüvi • Kaasneb sageli PCI düskineetiline vorm BGT muster. (a) H IE II astmega ajaline vastsündinu. I R sekvents. Hüperintensiivse signaaliga alad nn. lentiformi’des, taalamustes. Vähene signaali tõus PLIC piirkonnas.

(b). 1 a vanuses MR uuringul hüpointensiivse signaaliga alad (tsüstid) putamen’i tagumistes osades ja taalamustes. Lapsel kujunes välja PCI düskineetline vorm.

HIE ajalistel Äge vastsündinutel.

ajukahjustus. BGT muster II

T1 s hüpointensiivne signaal capsula interna tagumises sääres (

PLIC

) tõsisema prognoosi tunnus • PLIC signaali inversioon T2-s esineb ainult 48 - 72 t aknas (a). BGT muster. HIE II astmega vastsündinu. tõus nucl.lentiformises ja taalamuses. Bilat. madala signaaliga tsüstilised alad (nool).

• (b). HIE II astmega vastsündinu. MRT 12. • PLIC piirkonnas vasakul (nool). Patoloogiliselt kõrge signaal mõlemas PLIC piirkonnas.

• Varakult teostatud DW-uuringul esineb difusiooni restriktsioon basaaltuumades/taalamustes >> ( Muutuste alahindamise oht!

) ADC numbrid korreleeruvad – prognoosiga elule – prognoosiga (psühho)motoorsele arengule DTI (tractography) ja eriti FA on outcome’i suhtes veel tundlikumad

HIE ajalisetel Äge vastsündinutel.

ajukahjustus. BGT muster III

• (a). ajaline vastsündinu. Emakakeha ruptuuriga tüsistunud sünnitus. BGT muster.IR sekvents. PLIC regioonis signaali kadu; BG ja taalamus’te aladel signaal hüperintensiivne.

• (b—d). DW uuringul difusiooni restriktsioon basaaltuumades nn. lentiformistes ja talamustes ajujalakestes, perirolandilises korteksis cortex , hüpokampustes

•

Äge HIE ajalisetel vastsündinutel.

ajukahjustus. “ White brain ” muster

“ White brain ” muster – esineb harva. Ägeda hüpoksia tulemus.

• MR DW uuringul valge (tsütotoks. turses) suuraju kontrasteerub signaaliga väikeajust • Kahjustuse lok-on: – Parasagitaalne ja süvahallaine – Kortikaalne/subkortilaalne valgeaine • On enamasti halva prognoosi tunnus – ~90% juhtudest fataalne – Ellujäänutel –

multitsüstiline entsefalopaatia

Ajaline vastsündinu 'white brain' ajukahjustuse mustriga. (a,c) T2-s signaali intensiivistumine valgeaines; piir korteksi ja valgeaine vahel hägustunud. Basaaltuumad säilinud. DWI (b, d). Difuusne signaali tõus poolkerades bilat. (c) Hüperintensiivne signaal keskaju piirkonnas T2-s. (d). Difusiooni restriktsioon esineb ka keskajus (pedunculi cerebri) ja väikeajus

HIE ajalisetel vastsündinutel. Äge ajukahjustus. Insult . Epidemioloogia • • • • Üks põhilisi suremuse põhjusi imiku- ja varases lapseeas • • • Insult lapseeas: 3-13/100000 – vastsündinu ehk neonataalne insult, mis tekib perinataalses perioodis (0-28 p) – lapseea insult (29 p - 18 a) 2/3 insultidest isheemilised 1/3 hemorraagilised Uuematel andmetel IS+HS 6/100000 Ajukasvajad lastel ca 3/100000 Eestis imikuea insult ülisage: 63/100000 ( Laugesaar R, Kolk A, Tomberg T, et al. Acutely and retrospectively diagnosed perinatal stroke: a population-based study.

Stroke

2007;38:2234-40.

)

Lapse- ja imikuea insult. Etioloogia. Riskifaktorid

•

Etioloogia :

–

Intra või ekstrakraniaalsete veresoonte trombemboolia (lähtekoht süda ja/või platsenta)

– –

Vasokonstriktsioon Ajusiseste veresoonte kompressioon

• Riskitegurid: – Südamepatoloogia – Infektsioonid – Hüperviskoossuse sündroomid – Trauma – Emapoolsed tegurid – Sirprakkuline aneemia – Vaskuliidid • Idiopaatiline 33%

Äge HIE ajalisetel vastsündinutel.

ajukahjustus. Insult. Kliiniline pilt

• Kahjustuse lokalisatsioon: – ACM>ACA>ACP Vasak > Parem • Vastsündinul : – Teadvushäired, apnoehood ja krambid ilma teiste väljendunud neuroloogiliste sümptomiteta Ajaline vastsündinu neonataalse krambisündroomiga. MRT 5.elupäeval. IR sekvents. Ajuinfarkt vasema ACM i basseinis; ajukäärud PT-l turses. Hall/valgeaine piir hägustunud.

• • • • •

HIE ajalisetel vastsündinutel.

Äge ajukahjustus. Insult. MRI I

T1WI

– Ajukäärude turse, hüpointensiivsuse alad

T1WI FS

– Seinapidine, valendiku tromb nähtav – Kombinatsioon MRA (2D/3D-ga)

T2WI

– Turse infatkti tsoonis nähtav 4-5 tunniga – ˇ“Flow void” kaob

FLAIR

– “Flow void’i” kadumine – “ Climbing ivy ” heledad sooned infarkti koldest distaalsemal – Venoosse tromboosi diagnostika (vt. CVST ettekanne)

T2* GRE

– Hemosideriini jäljete otsimine – Siinustromboosi ja hemorraagia korral (a). Ajusisene hemorraagia ajalisel vastsündinul neonataalse krambisündroomiga. IR sekvents. Parema taalamuse piirkonnas PO-l ulatuslik hüperintensiivse signaaliga ala – hemorraagia.

(b). CVST. T2. ajaline vastsündinu sekundaarse polütsüteemiaga. HIE II aste. Mitmed hemorraagi lised alad kortikaalsel ja valgeaines; venoossed infartid.

HIE ajalisetel vastsündinutel.

Äge ajukahjustus. Insult. MRI II

• DWI Kõige tundlikum sekvents Difusiooni restriktsioon tekib 45 minutiga ADC-map vähendab vale+ tulemuste arvu • MRA, MRV, MRS Tundlikud okklusiooni ja olulise stenoosi kuvamisel I ja II järgu aju arterites. Laktaadi tõus • MR perfusioon Isheemiast ohustatud ala (penumbra) esile toomine Trombolüütilise ravi jt. ravivõtete tulemuslikkus • DTI Valgeaine traktide

in vivo

visuliseerimine Leid heas korrelatsioonis prognoosiga motoorse arengu osas (a,b). 37 näd. Vastsündinu antenataalselt diagnoositud SVT. 3 elupäeval teostatud MR uuring. T2-s ulatuslik ajuinfarkt vasema a. cerebri media varustusalal. Tsüstide teke infarkti alal.

(c). DTI. Vasemal capsula interna’s (genu ja PLIC) närvikiudude katkemine – kortikospinaalse trakti kahjustus (Walleriani degeneratsio oni tagajärg).

HIE ajalisetel Äge vastsündinutel.

ajukahjustus. Insult. MRS

• Enneaegsel vastsündinul Lac ajukoes - norm • Ajalisel Lac tõus – esimene (ainukene) tunnus 24 t jooksul • NAA langus - halb prognoos • LAC/NAA suhe tõus basaaltuumades – halva prognoosi tunnus (a). Chemical shift imaging. (Multivoxel). Ajaline vastsündinu ulatusliku infarktiga ACM varustusalal.

(b

).

Infarkti alal NAA kontsentratsioon langenud.

(c).Lac ja

L

ac/NAA suhe tõusnud.

HIE ajalisetel “ Krooniline” vastsündinutel.

ajukahjustus. WS muster

Watershed predominant pattern of injury

(WS) – kroonilise (alaägeda) isheemia tagajärg • • Kahjustuse lok-on: korteks subkortikaalne valgeaine • Uni/bilateraalne • Anterioorne/posterioorne • • • • • MR: ``Insular ribbon sign`` 4. päevane vastsündinu. Apgar hinded Hall-valgeaine piir ei eristu (fogging) T2 hüper-; T1 hüpointensiivne signaal difusiooni restriktsioon madalad, HIE II aste. MRS. Muutused rakkude metabolismis ajalisel vastsündinul. Varakul teostatud DW-uuringul esineb tõttu. MRS – Lac tõus

(a-c).

Single voxel MRS. TE 35 msec ja 144 msec. Inverteeritud Lac toppeltpiik.

HIE-st tingitud ajukahjustused.

Üldtabel.

HIE Enneaegne vastsündinu (<36 37 näd) Ajaline vastsündinu (>36 37 näd) Äge isheemiline ajukahjustus Laminaarnekroos, keskaju , ajutüve- ja tserebellumiinfarktid Krooniline isheemiline ajukahjustus PVL (periventricular leukomalacia ) Äge isheemiline ajukahjustus Taalamuste lateraalosad, putamenite tagaosad, hippocampused, kortikospinaaltraktid, sensorimotoorne korteks ("perirolandic cortex“) Krooniline isheemiline ajukahjustus Parasagitaalse hallaine/ subkortilaalse valgeaine kahjustused Germinaalrnaatriksi infarktid: IVH (aste I-IV)

Tänan kõiki kuulamast! :)

• Tänusõnad: • Dr. A. Nurmiste, • Dr. R. Kalma, • Dr. Ä. Tõnnov

...radioloog vaatab pilti

1.

2.

Sajand/sündmus? (Kaebused) Kunstivool? (Sündroom) 3. Kunstnik? (Objektiivne leid) 4. Maal? (Diagnoos) P. Picasso. Guernica,

?

Sofia, Madrid